麻杆沟水库Ⅱ库大坝施工期监测资料分析

田 伟

麻杆沟水库Ⅱ库大坝施工期监测资料分析

田 伟

(新疆水利水电科学研究院，新疆 乌鲁木齐 830049)

文章根据新疆麻杆沟水库Ⅱ库施工期监测资料数据，对大坝施工期运行情况进行了分析，结果表明水库运行正常。

大坝；安全监测；施工期；麻杆沟水库Ⅱ库

1 工程概况

麻杆沟水库Ⅱ库工程规模为Ⅳ等小（1）型，水库总库容583万m3，死库容112万m3，兴利库容439万m3，调洪库容32万m3。主要建筑物大坝、放水洞兼导流洞、溢洪道为4级建筑物，水库引水渠为5级建筑物，其它临时建筑物为5级。水库挡水坝型为均值土坝，坝高40.1m，水库洪水标准按50年一遇洪水设计，相应的洪峰流量为60.0m3/s，1000年一遇洪水校核，相应的洪峰流量132.0m3/s。工程区地震基本烈度为Ⅶ度，水工建筑物抗震设防类别为乙类，设防烈度为7度。

2 监测项目及测点布置

根据《土石坝安全监测技术规范》及参考国内外面板坝监测设计经验，并结合麻杆沟水库Ⅱ库工程的具体情况，设置了以下监测项目。

(1) 坝基渗流、坝体沁润线监测。

(2) 渗透量监测。

(3) 坝体垂直位移监测。

(4) 外部变形监测。

2.1 渗流监测

（1）渗透水压力监测。该坝共有26个渗流监测测点。选择河床240断面作为渗流监测断面（见图1），坝基共布置6个测点（P1～P6），其中P1在截水槽上游，P2在截水槽下游，在坝体917.0m、 927.0m、937.0m、947.0m高程布置14个测点，分别埋设在该断面坝轴线上、下游用来观测坝体渗透压力。沿放水涵洞3个不同断面安装6支渗压计用于观测放水涵洞接缝处的渗水情况。

（2）渗流量监测。将坝体渗水引出坝后，排入下游河道，在河床处设置一个量水堰，量测相对渗水流量。

2.2 垂直位移变形监测

选择坝体0+240m、0+280m断面轴线处设置了两根沉降管，每隔5m安装一支沉降环，观测不同部位、不同高程坝体的沉降量。

2.3 坝体表面变形监测

表面变形监测设计沿坝轴线3个断面，即坝顶下游侧、下游坝坡938m、948 m高程各一排。在坝体下游及两岸选择适当点位建立专三级水平位移监测网。水平位移和竖向位移共用一个测点，基点和测点均采用整体钢筋混凝土结构，共布设工作基点6个，变形标点18个。

2.4 闸门监控系统

控制中心设在水库管理站，在放水出口阀门处设有1套现地控制单元（现地LCU单元）。控制中心监控主机通过光缆与现地控制单元的通信，远程监控阀门及启闭设备。

图1 0+240断面监测仪器布置图

2.5 视频监控系统

水库视频监控系统设有4个图像监控点，分别设在放水闸阀室、左右坝肩及下游放水洞出水处。各处图像点的图像信号采用光缆、视频电缆、双绞线传输到下游放水闸工作门闸房。再通过光端机和光缆传输到水库管理站来完成云台、摄像机的控制。

3 施工期观测资料分析

3.1 坝体渗流监测

麻杆沟水库Ⅱ库大坝渗透水压力监测共有26个渗流监测测点，截止2013年11月6日安装26支渗压计。大坝0+240m断面作为渗流监测断面（见图1），共布置20个测点（P1～P20），其中P1、P2在截水槽上下游埋设，P3～P6在坝基埋设；P7～P20测点分别埋设在该断面坝体917.0m、927.0m、937.0m、947.0m高程，用来观测不同区域渗透水压力情况；P21～P26沿放水涵洞3个不同断面埋设，用于观测接缝处渗水情况。

从过程线（见图2～图7）可以看出：大坝各部位渗压计渗透水位过程线基本保持一条水平线，目前各测点均无渗透水压力。

图2 坝基渗压计渗透水位过程线

图3 918m高程渗压计渗透水位过程线

图4 927m高程渗压计渗透水位过程线

图5 937m高程渗压计渗透水位过程线

图6 943m、947m高程渗压计渗透水位过程线

图7 放水涵洞两侧渗压计渗透水位过程线

3.2 坝体沉降监测

大坝0+240m、0+280m断面坝轴线处各安装一根沉降管。麻杆沟水库粘土均质坝于2012年7月8日开始坝体填筑，2012年11月18日填筑至946.29m高程后冬季停工，2013年4月10日继续填筑，2013年5月12日填筑至坝顶958m高程。填筑高度40.1m。

3.2.1 0+240断面（见图8）

监测数据显示，安装在938.9m高程处的CH1-6测点沉降量最大，该磁环测点所在位置为填土高度的52.6%，沉降量为156mm，占填土厚度的0.39%；截至2013年11月6日，0+240断面沉降管CH1全管累积沉降量为298mm，占该部位填土厚度的0.74%。

坝体填筑期间其内部沉降变形速率相对较大，非填筑期间坝体内部沉降变形速率相对较小，0+240断面2012年坝体填筑期间（7月12日～11月19日），CH1全管累积沉降量为140mm，坝体内部沉降变形平均速率为1.07mm/d；冬休期坝体内部累积沉降量为25mm，沉降变形平均速率为0.18mm/d，2013年坝体填筑期间（4月10日～5月12日），CH1全管累积沉降量为77mm，坝体内部沉降变形平均速率为2.4mm/d；2013年坝体填筑结束到目前（5月12日～11月6日）CH1全管累积沉降量为56mm，坝体内部沉降变形平均速率为，0.315mm/d，该断面2013年坝体填筑期内部沉降变形平均速率大于2012年坝体填筑期内部沉降变形平均速率。

图8 0+240m断面坝体沉降分布

3.2.2 0+280断面（见图9）

监测数据显示，安装在938.9m高程处的CH2-6测点沉降量最大，该磁环测点所在位置为填土高度的52.3%，沉降量为157mm，占填土厚度的0.39%；截至2013年11月6日，0+280断面沉降管CH2全管累积沉降量为289mm，占该部位填土厚度的0.72%。

坝体填筑期间其内部沉降变形速率相对较大，非填筑期间坝体内部沉降变形速率相对较小，0+280断面2012年坝体填筑期间（7月12日～11月19日），CH2全管累积沉降量为126mm，坝体内部沉降变形平均速率为0.98mm/d；冬休期坝体内部累积沉降量为26mm，沉降变形平均速率为0.18mm/d，2013年坝体填筑期间（4月10日～5月12日），CH2全管累积沉降量为80mm，坝体内部沉降变形平均速率为2.5mm/d；2013年坝体填筑结束到目前（5月12日～11月6日）CH2全管累积沉降量为59mm，坝体内部沉降变形平均速率为，0.33mm/d，该断面2013年坝体填筑期内部沉降变形平均速率大于2012年坝体填筑期内部沉降变形平均速率。

图9 0+280m断面坝体沉降分布

4 结 论

（1）渗流监测。大坝基础为砂砾石铺盖，坝体各渗压计均无明显渗透水压力，渗流情况还需在后期蓄水期间继续观测再做分析。

（2）坝体内部沉降变形。截止到2013年11月6日大坝0+240m、0+280m断面累计沉降分别为298mm、289mm，沉降量分别占其填土厚度的0.74%、0.72%。0+240m、0+280m断面内部单测点最大沉降量分别为156mm 、157mm，分别占其填土厚度的0.39%、0.39%，所在位置分别为其填土高度的52.6%、52.3%，单点最大沉降量基本发生在填筑坝高的1/2附近。

累计沉降量与坝体填筑高程具有较好的正相关性，随坝体填筑高度的增加，累计沉降量也在增加；施工期间坝体沉降量较大，停工期间，尤其是冬季停工，坝体沉降量较小。坝体最大累计沉降占其填土厚度的0.74%，大坝沉降符合坝体填筑规律。

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.05.005

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1008-1305（2014）05-0014-04

田 伟(1979年-)，男，工程师。